TEMA 9– MÀQUINES ELÈCTRIQUES EN AC

0
0
62
6 months ago
Preview
Full text
  Toni Rama TEMA 9– MÀQUINES ELÈCTRIQUES EN AC   Curs 2012-13 Aparell capaç de transformar energia elèctrica en qualsevol altra forma d’energia, o viceversa.  Energia elèctrica Energia  Energia Energia  MOTOR   elèctrica Mecànica Energia  Energia elèctrica  GENERADOR   Mecànica Energia EnergiaAparell capaç de transformar energia elèctrica en qualsevol altra forma d’energia, o viceversa.  http://www.youtube.com/watch?v=I-gjZO5C3n8 http://www.youtube.com/watch?v=ij3PN_PSM_UMàquines elèctriques és poden classificar segons dos criteris: 1.  Tipus de corrent amb què treballen.2.  Si tenen parts mòbils o no.  Energia elèctrica Energia  Corrent AC Corrent CC  Màquines Estàtiques  Màquines Rotatives  MOTOR Aparell capaç de transformar energia elèctrica en qualsevol altra forma d’energia, o viceversa.  http://www.youtube.com/watch?v=xwvlpIy1sak http://www.youtube.com/watch?v=Wu4g_qPBw9s http://www.youtube.com/watch?v=5IdezpclHQo http://www.youtube.com/watch?v=A2PQ8wxvoFo https://www.youtube.com/user/marderrrr?feature=watch ROTOR ESTATOR CONNEXIONAT   (CAIXA DE BORNS) rotor (part mòbil) i l’estator (part estàtica).Una màquina elèctrica rotativa es divideix en dos parts: el  Màquines CC Màquines CA  Motors i generadors Motors i generadors Motors i generadors síncrons asíncrons Inductor Estator Rotor Estator  Induït Rotor Estator RotorFuncionament bàsic: Aquests motors basen el seu funcionament en l’obtenció d’un camp magnètic giratori. Dins d’aquest camp giratori pot haver-hi un electroimant que gira a la mateixa velocitat que el camp à MOTOR SÍNCRON. Dins del camp pot haver-hi també un bobinat sotmès a inducció, i per tant apareix una corrent elèctrica i per tant una força de Lorentz. El gir és més lent que el campFuncionament bàsic: Aquests motors basen el seu funcionament en l’obtenció d’un camp magnètic giratori.  MOTORS CA SÍNCRONS ASÍNCRONS   Camp magnètic rotatori n r   = n n r   < nFuncionament bàsic: Aquests motors basen el seu funcionament en l’obtenció d’un camp magnètic giratori.  MOTORS CA SÍNCRONS ASÍNCRONS   Camp magnètic rotatori   I e (CC)   I i (AC) R o to r   Est a to r   Trifàsic Monofàsic n = n r n r   < n  Camp magnètic rotatori BIFÀSIC MOTORS CA  Camp magnètic rotatori MONOFÀSIC MOTORS CAEs tracta de crear un camp magnètic bifàsic a partir d’un únic corrent en alterna.   Camp magnètic rotatori MOTORS CA  MONOFÀSIC •  Es tracta de crear un camp magnètic bifàsic a partir d’un únic corrent en alterna. IDEA: Un condensador en paral.lel desfasa el corrent respecte la tensió 90º (CIRCUIT RC PARAL.LEL).  https://sites.google.com/ site/tecnorlopez33/ tema4-maquinas- electricas/06-motores- de-ca  Camp magnètic rotatori MOTORS CA  Camp magnètic rotatori http://www.edumedia-sciences.com/es/a499-motor-a-corriente-alternaMOTORS CALINK INTERESSANT  Camp magnètic rotatori MOTORS CA  (cmr) Les màquines estudiades fins ara, les bobines tenies dos pols (N i S), i per aquest motiu s’anomenen BIPOLARS (p=1). Les màquines AC reals tenen les seves bobines estatòriques distribuïdes en una mena de trenat a causa de la manca d’espai. La figura de sota mostra l’esquema d’una màquina trifàsica en la qual cadascuna de les tres bobines està muntada en 4 parts, respectant el desfasament de 120º. Mitjançant aquesta distribució es creen quatre pols dins de l’estator i dos electroimants (per bobina) à QUADRIPOLARS (p=2).  p=1 ω = ω elec cmr p=2   ω = ω elec cmr  2  Camp magnètic rotatori cmr elec pMOTORS CA  ω ω ⋅ = Relació entre la velocitat de rotació del camp magnètic rotatori i la freqüència f (corrent CA). n p n elec  ⋅ = [ ]  1 min  60 −  = = p f p n n elec  ⎫ ⎧  60  60  2  60 [ ]  1 min  60 −  = p f n n és la velocitat de gir del camp magnètic rotatori també es  Relació entre la velocitat de rotació del camp magnètic rotatori i la freqüència f (corrent CA).   [ ]  1 min  60 −  = p f nSi la freqüència del corrent CA és constant, llavors la velocitat del motor AC és constant. Alguns motors CA tenen dos posicions de funcionament (que el que fan és treballar amb un parell de pols 2:1).Funcionament bàsic: Aquests motors basen el seu funcionament en l’obtenció d’un camp magnètic giratori.  MOTORS CA SÍNCRONS ASÍNCRONS   Camp magnètic rotatori   I e (CC)   I i (AC) R o to r   Est a to r   Trifàsic Monofàsic n = n mec elec p  ω ω =Funcionament bàsic: Necessita una corrent d’excitació CC (I  SÍNCRONS   I e (CC)   I i (CA) R o to r   Est a to r n r   = n  e  ) que circuli pel bobinatge del rotor (inductor) i un corrent altern CA que circuli pel bobinat de l’estator per generar el camp magnètic giratori.  [ ]  1 min  60 −  = = p f n n r  La velocitat de gir del camp magnètic  ROTOR equival a un imant (B r ) que va seguint el CMR (B s ). mec elec p  ω ω =Funcionament bàsic: Necessita una corrent d’excitació CC (I  SÍNCRONS   I e (CC)   I i (CA) R o to r   Est a to r n r   = n  e  ) que circuli pel bobinatge del rotor (inductor) i un corrent altern CA que circuli pel bobinat de l’estator per generar el camp magnètic giratori.  Un altre manera de veure la rotació: ROTOR rep un parell motor degut a la Llei de Lorentz.  τ = F ⋅ 2r = 2r ⋅ I e  ⋅ l ⋅ B S  [Nm] r: radi Rotor.  B s : cmr l: longitud conductor mec elec p  ω ω =Corbes característiques: Motors síncrons són màquines de gir constant perquè s’alimenten amb la xarxa de distribució elèctrica, on la freqüència i la tensió són constants. Si augmenta molt la magnètic (vibracions)!!! capaç de seguir el camp càrrega, el rotor NO és   SÍNCRONS S i a u g m e n t a l a càrrega, augmenta el parell motor. r r to to a o  R Est I (CC) e i I (CA)   Si augmenta la càrrega, el motor necessita més potència ω = ω p elec mec d’alimentació per mantenir la velocitat constant!!! n = n r  S i a u g m e n t a l a càrrega, augmenta el = 3  P ⋅  V I cos ρ f f  Arrencada motors síncrons: El principal problema és el moment d’arrencada ja que alcomençament el rotor està quiet i necessita un temps per enganxar amb la velocitat de sincronisme. Si B (cmr) va massa ràpid pot ser que no s’enganxi i provoqui vibracions s (canvis en el gir del rotor).  Sol 1: Reduir la velocitat n del camp magnètic rotatori B i anar incrementant poc a poc. Necessitem equip elèctric que variï  1.  s la freqüència i que reguli tensió V perquè no passi molta intensitat. f Sol 2: Utilitzar un motor extern per accelerar el rotor fins velocitat de sincronisme i després desconnectar. Això és fa amb el  2.  motor síncron en buit.3. Sol 3 : Utilització de bobinatges esmorteïdors. Consisteix en muntar unes barres a les cares del rotor connectades en    curtcircuit. Al començament no s’alimenta l’espires del rotor (I =0) però aquestes barres (conductors) indueixen una fem i al e mateix temps un camp elèctric B que comença a seguir al cmr (B ). Això accelera el rotor, mai pot arribar a la velocitat de w s sincronisme, i després s’alimenta el rotor (I ) perque arribi a la velocitat de sincronisme n. Quan passa això B desapareix. e w  BALANÇ ENERGÈTIC D’UN MOTOR CA (genèric)  Pèrdues elèctriques Motor Síncron   22 I R + I R W  e r f s [ ] R : resistència del Rotor. r R : resistència de l’estator. s I : Intensitat del CA que circula per cadascuna de les f bobines de l’estator. I : Intensitat CC d’excitació del rotor. eFuncionament bàsic: Aquests motors basen el seu funcionament en l’obtenció d’un camp  magnètic giratori , però NO necessiten corrent d’excitació per posar-se en moviment. Treballa induint tensions i corrents al seu rotor.  MOTORS AC SÍNCRONS ASÍNCRONS   Camp magnètic rotatori   I e (CC)   I i (AC) R o to r   Est a to r   Trifàsic Monofàsic n = n r n r   < nFuncionament bàsic: Aquests motors basen el seu funcionament en l’obtenció d’un camp  magnètic giratori , però NO necessiten corrent d’excitació per posar-se en moviment. Treballa induint tensions i corrents al seu rotor.  Camp magnètic rotatori MOTORS AC  Rotor ASÍNCRONS bobinat   Trifàsic Monofàsic Rotor de gàbia d’esquirol n < n r  Motor AC de rotor bobinat   Motor AC de ROTOR de gàbia d’esquirol ε  = B S  ⋅ l ⋅ vFuncionament bàsic: Aquests motors basen el seu funcionament en l’obtenció d’un camp  magnètic giratori , però NO necessiten corrent d’excitació per posar-se en moviment. Treballa induint tensions i corrents al seu rotor.  Camp magnètic rotatori MOTORS AC  Rotor ASÍNCRONS bobinat   Trifàsic Monofàsic Rotor de gàbia d’esquirol n < n r  ?  60 −1 Velocitat de sincronisme o velocitat min n = f  "# $% de gir del cmr p n  Velocitat de lliscament = n − n llisc r n n llisc r − n s  = ⋅100 = ⋅100 [%] Lliscament. n n  60 −1  = (1 n min − s)⋅ n = (1− s) ⋅ f r Velocitat del motor.   #$ %& p  Funcionament bàsic: Aquests motors basen el seu funcionament en l’obtenció d’un campmagnètic giratori , però NO necessiten corrent d’excitació per posar-se en moviment. Treballa induint tensions i corrents al seu rotor. Aquesta tensió o corrent induïda tindrà una freqüència f que dependrà de la velocitat de gir del motor (rotor). rotor  Si n =0 = f  à s=1 à f  r rotor estator   [Hz]  f = s ⋅ f rotor estator  Si n =n = 0 r à s=0 à f rotor  Freqüència elèctrica de la xarxaCorbes característiques: Es distingeixen 3 zones d’operació.  Zona A: En augmentar la càrrega, la velocitat disminueix d’una manera lineal amb l’increment de càrrega. Qualsevol funcionament normal d’un motor inducció es troba en aquesta zona de la corba.  Zona B: És una zona de transició on la velocitat de rotació té una disminució moderada i el motor perd el comportament lineal.  Zona C: Es tracta del moment d’arrancada. En aquesta zona el parell motor disminueix en augmentar la càrrega.  CONNEXIONAT (CAIXA DE BORNS) 2 TIPUS DE CONNEXIONAT:CONNEXIÓ EN ESTRELLA •  CONNEXIÓ EN TRIANGLE. •  Conexión de las tres líneas (L1, L2, L3) depende de si hay neutro (N) o no.  TENSIÓN SIMPLE (V S ) (tensión de fase V f ) TENSIÓN COMPUESTA (V C ) (tensión de linea )   3 2 3 2 3 1 3 1 2 1 2 1 L L L L L L L L L L L L  V V  V V  V V  V V  V           − = − =  − = − −  −Sistema trifásico en TRIANGULO con 3 cargas iguales (sistema equilibrado):  Z 1 =Z 2 =Z 3 =Z ρ  Linea 3 L 2 L 1 L  I I  I I = = = Fase 1 L 3 L 3 L 2 L 2 L 1 L  I I  I I = = =  − − −Sistema trifásico en TRIANGULO con 3 cargas iguales (sistema equilibrado):  Z 1 =Z 2 =Z 3 =Z ρ  Linea 3 L 2 L 1 L  I I  I I = = = Fase 1 L 3 L 3 L 2 L 2 L 1 L  I I  I I = = =  − − − Fase Linea 2 L 1 L 1 L  I  3 I  I  2 I 30 cos ⋅ =  ⇒ = ° −  Fase Linea  I  3 I ⋅ =2 TIPUS DE CONNEXIONAT:CONNEXIÓ EN ESTRELLA •  CONNEXIÓ EN TRIANGLE.  ⎭ ⎬ ⎫  3 V c f f c  V V  3 V  =  = ⇒ ⋅  ⎩ ⎨ ⎧  3 P L f  3 c f  V I  ρ ⋅ = cos  POTENCIA ACTIVA  I L  3 I ⋅ =  I  V V = Fase Linea  Tensió més petita!!! (parell motor més petit). Es fa servir al començament perquè 2 TIPUS DE CONNEXIONAT:CONNEXIÓ EN ESTRELLA •  CONNEXIÓ EN TRIANGLE.  3 P L f  V V  3 V  =  = ⇒ ⋅  ⎩ ⎨ ⎧  ⎭ ⎬ ⎫  V I  c  ρ ⋅ = cos  POTENCIA ACTIVA  3 I ⋅ =  I  Fase Linea  V V =  3 V c f f c2 TIPUS DE CONNEXIONAT: CONNEXIÓ EN ESTRELLACONNEXIÓ EN TRIANGLE. 3 C f  ⎨ ⎧ = ⇒ ⋅  I I Tensió més gran!!! (parell motor més gran). Es el tipus de connexió   I I  Linea f fase  3  =  V I P ⎭ ⎬ ⎫ ⎩  f c  ρ ⋅ = cos  POTENCIA CONSUMIDA PEL SISTEMA  I F  I I =  3 Linea Fase  3  V V ⋅ =3 L2 TIPUS DE CONNEXIONAT: CONNEXIÓ EN ESTRELLACONNEXIÓ EN TRIANGLE. 3 C f  f c  V V ⋅ =  3 Linea  I POTENCIA CONSUMIDA PEL SISTEMA ρ ⋅ = cos  V I P ⎭ ⎬ ⎫ ⎩3 L  ⎨ ⎧ = ⇒ ⋅  =  3  Linea f fase  I I  I I2 TIPUS DE CONNEXIONAT:CONNEXIÓ EN ESTRELLA •  CONNEXIÓ EN TRIANGLE. Placa del motor:Placa del motor:  JUNY 2012-11 (SÈRIE 1) opció B  JUNY 2012-11 (SÈRIE 1) opció B  JUNY 2010-11 (SÈRIE 1) OPCIÓ B  JUNY 2010-11 (SÈRIE 1) OPCIÓ B  SET 2010-11 (SÈRIE 2) OPCIÓ B P3  SET 2010-11 (SÈRIE 2) OPCIÓ B P3  JUNY 2009-10 (SÈRIE 1) OPCIÓ B P3  JUNY 2009-10 (SÈRIE 1) OPCIÓ B P3  JUNY 2009-10 (SÈRIE 4) OPCIÓ A P3  JUNY 2009-10 (SÈRIE 1) OPCIÓ B P3  SET 2009-10 (SÈRIE 2) OPCIÓ B P3  SET 2009-10 (SÈRIE 2) OPCIÓ B P3  GENERADOR   N  FEM INDUÏDA EN UNA ESPIRA (rotació) S B    Δ ⋅ = ΔΦ L a S  ⋅ =  S L a  w   I t t  ω ϕ ϕ ω  = ⇒ =  Superfície cte S t sen B t  ω ω ⋅ ⋅ ⋅ − = Δ ΔΦ  ϕ cos ⋅ ⋅  = Φ S B  Variació de l’angle S t B  ω cos ⋅ ⋅ = Φ  FEM INDUÏDA EN UNA ESPIRA (rotació) ΔΦ  B S sen t = − ω ⋅ ⋅ ⋅ ω t  Δ  S a  B S sen t ε ω ω  = ⋅ ⋅ ⋅  L  w   I N  FEM INDUÏDA EN UNA BOBINA/SOLENOIDE DE N ESPIRES S t sen B N  ω ω ε ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ =Hasta ahora, sólo hemos generado una corriente alterna, corriente   alterna monofásica .En la práctica se utilizan de manera simultánea diferentes corrientes alternas monofásicas, conjunto polifásico de corrientes. El sistema más empleado es el sistema trifásico.

RECENT ACTIVITIES

Etiquetas

Documento similar

TECNICAS Y OPERACIONES EN EL LABORATORIO
0
1
12
ESCUELA NACIONAL DE ADMINISTRACIÓN Y HACIENDA PÚBLICA – IUT DIRECCIÓN DE PREGRADO LICENCIATURA EN CIENCIAS FISCALES PROGRAMA ANALÍTICO
0
0
9
ESCUELA NACIONAL DE ADMINISTRACIÓN Y HACIENDA PÚBLICA – IUT DIRECCIÓN DE PREGRADO LICENCIATURA EN CIENCIAS FISCALES PROGRAMA ANALÍTICO Unidad Curricular ESTADÍSTICA II Componente Área Número de Área Código de la Unidad Curricular Semestre
0
0
10
ESCUELA NACIONAL DE ADMINISTRACIÓN Y HACIENDA PÚBLICA- IUT DIRECCIÓN DE PREGRADO LICENCIATURA EN CIENCIAS FISCALES PROGRAMA ANALÍTICO Unidad Curricular Lógica Matemática
0
0
8
1. INFORMÁTICA Y CÓDIGO BINARIO 1.1 ¿Qué es la informática? - TEMA 6 Infomática 2º ESO
0
0
5
TEMA 2: ENERGÍAS NO RENOVABLES
0
0
11
TEMA 0: MAGNITUDES Y UNIDADES
0
0
10
SECRETARÍA DE EDUCACIÓN PÚBLICA AUTORIDAD EDUCATIVA FEDERAL EN LA CIUDAD DE MÉXICO DIRECCIÓN GENERAL DE OPERACIÓN DE SERVICIOS EDUCATIVOS COORDINACIÓN SECTORIAL DE EDUCACIÓN SECUNDARIA SUBDIRECCIÓN DE OPERACIÓN DIRECCIÓN OPERATIVA NO. 3 DE EDUCACIÓN SECUN
0
0
14
DE CÓMO BLAISE PASCAL VINO A MI LECHO DE ENFERMO A PREGUNTARME SOBRE MIS RAZONES PARA CREER EN DIOS
0
0
12
UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLÁS DE HIDALGO FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA FORRAJE VERDE HIDROPÓNICO PARA ALIMENTAR CONEJOS EN LA FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y
0
0
42
LA DESENSIBILIZACIÓN SISTEMÁTICA EN EL TRATAMIENTO DE LA FOBIA A VIAJAR EN TRANSPORTE AÉREO
0
0
9
NCL TRABAJO EN ALTURAS
0
0
6
SVE TRABAJO EN ALTURAS
0
0
13
PROTOCOLO PARA TRABAJO EN ANDAMIOS Y ESCALERAS
0
0
11
ESTUDIO DESCRIPTIVO DEL PARASUICIDIO EN LAS URGENCIAS PSIQUIÁTRICAS
0
0
12
Show more